CN110171708A - 一种高精度取料和放料的自动化控制方法 - Google Patents

一种高精度取料和放料的自动化控制方法 Download PDF

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Abstract

一种高精度取料和放料的自动化控制方法，应用于取放料设备，取放料设备包括机械手和视觉系统，其特征在于：包括以下步骤：确定托盘上用于放置产品的料格数量以及托盘的教读位置，教读位置用于针对托盘的规格进行定位教读；根据料格数量以及教读位置计算得到托盘上每一料格的位置，控制机械手从托盘上抓取或吸取产品；控制所机械手移动到拍照安全位，利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照；将拍照所获得的拍照数据在视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配，以确定与所述拍照数据对应的放料位置数据；根据所放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置。本发明改善现有取放料存在精准度不够高等问题，实现自动化生产，提高了生产效率和生产精度。

Description

一种高精度取料和放料的自动化控制方法
技术领域
本发明涉及自动化控制领域，尤其涉及一种高精读取料和放料的自动化控制方法。
背景技术
在电池加工领域中，电池或者保护板一般通过皮带或者机械手进行上料，但是机械手上料只能将电池或保护板放置在大概范围内，后续需要通过人工进行调整，生产效率低，生产稳定性和安全性得不到保障。现有技术中也有通过特殊夹具对电池或者保护板进行定位，但是电池种类、尺寸有多种，需要多种与不同类型电池匹配的夹治具，通用性比较差。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明提供一种高精度取料和放料的自动化控制方法，能够提高产品或者物料取料和放料的精度，有利于后续加工的进行，提高了生产效率。
一种高精度取料和放料的自动化控制方法，应用于取放料设备，所述取放料设备包括机械手和视觉系统，包括以下步骤：
确定托盘上用于放置产品的料格数量，以及确定所述托盘的教读位置，所述教读位置用于针对托盘的规格进行定位教读；
根据所述料格数量以及所述教读位置计算得到托盘上每一料格的位置，控制机械手从所述托盘上抓取或吸取产品；
控制所述机械手移动到拍照安全位，利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照；
将拍照所获得的拍照数据在所述视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配，以确定与所述拍照数据对应的放料位置数据；
根据所述放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置。
在其中一个实施例中，所述利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照，包括：
获取预期拍照数据；
根据所述预期拍照数据控制机械手对产品的位置进行调整，以将所述产品移动到预期拍照效果最佳的预设拍照位置；
对位于所述预设拍照位置上的产品进行拍照。
在其中一个实施例中，在所述将所述产品移动到预期拍照效果最佳的预设拍照位置之后，还包括：
判断所述产品在所述预设拍照位置上是否存在拍照屏蔽的情况；
若是，则控制机械手将产品移动回拍照安全位上，并对所述产品进行拍照。
在其中一个实施例中，所述根据所述放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置，包括：
控制机械手将产品移动到放置安全位；
根据所述放料位置数据将产品从放置安全位移动到目标放料位置。
在其中一个实施例中，利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照，包括：
记录拍照时间，若拍照时间超过预设时间则发出报警，若没有超出预设时间则拍照完成后将数据存储。
在其中一个实施例中，所述取放料设备采用PLC进行控制，所述PLC与视觉系统之间采用FINS协议进行通信。
在其中一个实施例中，在所述将拍照所获得的拍照数据在所述视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配之前，还包括：
通过视觉系统采集产品的拍照数据；
将所述产品的拍照数据与目标放料位置进行匹配，形成映射关系后存储到拍照数据库。
在其中一个实施例中，所述根据所述放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置，包括：
根据所述放料位置数据对所述产品的姿态进行调整，所述姿态的调整幅度与所述放料位置数据相匹配；
将调整后的所述产品移动到目标放料位置。
在其中一个实施例中，所述教读位置分别位于所述托盘的四个角的位置。
本发明提供一种高精度取料和放料的自动化控制方法，改善现有取放料存在精准度不够高，人工操作导致设备生产不稳定、人工安全等问题，本发明能够实现自动化生产，提高了生产效率，也大大提高了生产精度；产品从拍照安全位调整到拍照位置，移动精度高、拍照效果好；产品先移动到放置安全位，极大提高生产效率；通过PLC、机械手和视觉系统的配合，将产品准确放置到目标位置，误差在0.2mm以下，精度非常高，有利于后续工序进行。
附图说明
图1为本发明的流程框图；
图2为本发明的部分流程框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步的进行说明。
一种高精度取料和放料的自动化控制方法，应用于取放料设备，取放料设备包括机械手和视觉系统，包括以下步骤：
确定托盘上用于放置产品的料格数量，以及确定托盘的教读位置，教读位置用于针对托盘的规格进行定位教读，教读位置分别位于托盘的四个角的位置；根据料格数量以及教读位置计算得到托盘上每一料格的位置，控制机械手从托盘上抓取或吸取产品；
控制抓取产品后的机械手移动到拍照安全位，利用视觉系统在拍照安全位上对机械手抓取的产品进行拍照，或者从安全位移动到预设拍照位置进行拍照，具体为：获取预期拍照数据；根据预期拍照数据控制机械手对产品的位置进行调整，以将产品移动到预期拍照效果最佳的预设拍照位置,产品上预设有基准边，预期拍照数据即为产品的基准边位于预设位置上对应产品的拍照数据，将产品的位置进行微调整，使的产品基准边的位置位于预设位置上，此时产品的相对位置与预期拍照数据中预设位置一致；判断产品在预设拍照位置上是否存在拍照屏蔽的情况，拍照屏蔽指的是产品不能全部被拍入照片内；若是，则控制机械手将产品移动回拍照安全位上，并对产品进行拍照，若否对位于预设拍照位置上的产品进行拍照；拍照过程中，记录拍照时间，若拍照时间超过预设时间则发出报警，若没有超出预设时间则拍照完成后将数据存储；
将拍照所获得的拍照数据在视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配，以确定与拍照数据对应的放料位置数据；在将拍照所获得的拍照数据在视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配之前，还包括：通过视觉系统采集产品的拍照数据；将产品的拍照数据与目标放料位置进行匹配，形成映射关系后存储到拍照数据库。
根据放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置：具体为控制机械手将产品移动到放置安全位；根据放料位置数据将产品从放置安全位移动到目标放料位置。其中根据放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置，具体步骤包括：根据放料位置数据对所述产品的姿态进行调整，姿态的调整幅度与放料位置数据相匹配；将调整后的产品移动到目标放料位置。
取放料设备采用PLC进行控制，所述PLC与视觉系统之间采用FINS协议进行通信，该协议为欧姆龙PLC产品商开发的一种网络通信协议，通过该协议，视觉系统可以访问PLC内部内存区数据，PLC定义好对应内存区地址，视觉系统根据内存区地址是“0”或者“1”判定是否拍照，再将拍照结果以“0”或者“1”传递给PLC内存区地址，从而实现产品拍照处理，PLC与视觉系统之间程序逻辑用全闭环方式，PLC与机械手通过IO信号通讯。
本发明提供一种高精度取料和放料的自动化控制方法，改善现有取放料存在精准度不够高，人工操作导致设备生产不稳定、人工安全的问题，本发明能够实现自动化生产，提高了生产效率和生产精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实施的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高精度取料和放料的自动化控制方法，应用于取放料设备，所述取放料设备包括机械手和视觉系统，其特征在于：包括以下步骤：
确定托盘上用于放置产品的料格数量，以及确定所述托盘的教读位置，所述教读位置用于针对托盘的规格进行定位教读；
根据所述料格数量以及所述教读位置计算得到托盘上每一料格的位置，控制机械手从所述托盘上抓取或吸取产品；
控制所述机械手移动到拍照安全位，利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照；
将拍照所获得的拍照数据在所述视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配，以确定与所述拍照数据对应的放料位置数据；
根据所述放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置。
2.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于，所述利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照，包括：
获取预期拍照数据；
根据所述预期拍照数据控制机械手对产品的位置进行调整，以将所述产品移动到预期拍照效果最佳的预设拍照位置；
对位于所述预设拍照位置上的产品进行拍照。
3.根据权利要求2所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于，在所述将所述产品移动到预期拍照效果最佳的预设拍照位置之后，还包括：
判断所述产品在所述预设拍照位置上是否存在拍照屏蔽的情况；
若是，则控制机械手将产品移动回拍照安全位上，并对所述产品进行拍照；若否对位于预设拍照位置上的产品进行拍照。
4.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于，所述根据所述放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置，包括：
控制机械手将产品移动到放置安全位；
根据所述放料位置数据将产品从放置安全位移动到目标放料位置。
5.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于，利用视觉系统在拍照安全位上对所述机械手抓取的产品进行拍照，包括：
记录拍照时间，若拍照时间超过预设时间则发出报警，若没有超出预设时间则拍照完成后将数据存储。
6.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于：所述取放料设备采用PLC进行控制，所述PLC与视觉系统之间采用FINS协议进行通信。
7.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于，在所述将拍照所获得的拍照数据在所述视觉系统采集的产品拍照数据库中进行拟合匹配之前，还包括：
通过视觉系统采集产品的拍照数据；
将所述产品的拍照数据与目标放料位置进行匹配，形成映射关系后存储到拍照数据库。
8.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于，所述根据所述放料位置数据控制机械手将产品移动到目标放料位置，包括：
根据所述放料位置数据对所述产品的姿态进行调整，所述姿态的调整幅度与所述放料位置数据相匹配；
将调整后的所述产品移动到目标放料位置。
9.根据权利要求1所述的一种高精度取料和放料的自动化控制方法，其特征在于：所述教读位置分别位于所述托盘的四个角的位置。
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